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[发明专利]冲击地压巷道布置的方法-CN202310552110.8在审
发明人：孙晓冬;张洪伟;姜鹏飞;郑仰发;祝凌甫 -专利权人：中煤科工开采研究院有限公司
申请日： 2023-05-16 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： E21C41/18 文献下载
摘要：本发明涉及煤炭开采技术领域，提供一种冲击地压巷道布置的方法，包括：在第一工作面回采结束后，沿第一巷道的长度方向将第一巷道内的顶板压裂，其中，第一巷道、第二工作面和第一工作面依次排布；在回采第二工作面的过程中，在第一巷道内填充矸石混凝土形成第一支撑体，第一支撑体的长度与第一巷道的长度相同，第一支撑体的顶面与第一巷道的顶板抵接。上述的冲击地压巷道布置的方法，将第一巷道内的顶板压裂，实现了切顶卸压，并在第一巷道内填充矸石混凝土，形成第一支撑体，该第一支撑体的强度远大于煤层的强度，对第一巷道的顶板形成强力支撑，减少了巷道冲击地压的发生，同时，不需要留设煤柱，提高了煤炭资源的回收率。
冲击地压巷道布置方法

[发明专利]一种二氧化碳“浅储深埋”地质封存及安全处置方法-CN202310780474.1在审
发明人：孙晓冬;赵凯凯;李珍宝;王虎;姜鹏飞;冯彦军;郑仰发;王鹏 -专利权人：中煤科工开采研究院有限公司;兰州理工大学
申请日： 2023-06-29 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种二氧化碳“浅储深埋”地质封存及安全处置方法，针对目前已关闭的大面积煤矿地下采空区空间及深部地层进行开发利用，实现二氧化碳“浅储深埋”。将工业废气CO2从地面高压注入深部地层，实现二氧化碳的深部地质封存；对浅部采空区少量注入常压态CO2，驱赶采空区内部裂隙空间游离态CH4向着抽采孔方向移动，提升封闭矿井废弃CH4资源的开采效率；通过地面覆盖绿植，封闭煤炭开采过程地层垮落贯通裂隙，并对扩散至地表的CO2吸收与固化。如果由于地质作用产生地层断裂而发生CO2泄露灾害时，浅部采空区作为应急地质缓冲储存体或多孔介质吸收体，可防止深部地层封存的CO2快速泄露至地面造成人员窒息伤亡，为人工封堵地层裂隙提供宝贵的应急处置时间。
一种二氧化碳浅储深埋地质封存安全处置方法

[发明专利]锚固剂锚注系统-CN202110484158.0有效
发明人：曹晓明;姜鹏飞;王子越;罗超;陈志良;刘畅;郭吉昌;韦尧中;杨建威;郑仰发 -专利权人：中煤科工开采研究院有限公司;天地科技股份有限公司
申请日： 2021-04-30 - 公布日： 2023-06-20 - 主分类号： E21D20/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种锚固剂锚注系统，所述锚固剂锚注系统包括锚固剂泵送装置、第一换向阀、第一储存箱、第二储存箱和混流器，第一换向阀用于控制锚固剂泵送装置的第一活塞杆，第一储存箱用于储存第一锚固剂，第二储存箱用于储存第二锚固剂。第一储存箱内的第一锚固剂和第二储存箱内的第二锚固剂能够通过锚固剂泵送装置注入到混流器内，从而将第一锚固剂和第二锚固剂适于通过与混流器相连的中空锚杆注入到巷道壁内。本发明的锚固剂锚注系统具有一个往复行程完成锚注、锚固效果好、集成化程度高、结构简单、体积小和成本低的优点。
锚固剂锚注系统

[发明专利]多功能锚杆支护施工设备-CN202110484159.5有效
发明人：康红普;罗超;王子越;姜鹏飞;韦尧中;陈志良;刘畅;曹晓明;郭吉昌;郑仰发;祝凌甫 -专利权人：中煤科工开采研究院有限公司;天地科技股份有限公司
申请日： 2021-04-30 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： E21D20/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种多功能锚杆支护施工设备，所述多功能锚杆支护施工设备包括：基座、转动组件、锚杆组件、伸缩组件和止回组件。转动组件包括转轴，转轴内设有第一通道，伸缩组件包括柱塞轴，柱塞轴滑动配合在第一通道内，柱塞轴内设有第二通道以用于向锚杆内注入液体。在锚杆钻进施工时，可以通过第二通道向钻孔内注入液体，以对锚杆端部的钻头进行冷却，且便于钻孔内渣屑的排出；当钻孔结束后，可以通过第二通道向钻孔内注入锚固剂，然后通过转轴对锚杆组件进行预紧，从而本发明的多功能锚杆支护施工设备可以实现巷道锚杆支护工艺中多个步骤，降低了工人劳动强度，提高了巷道支护效率，且成本较低。
多功能支护施工设备

[发明专利]表面喷涂与负压抽浆充填裂隙的巷道联合支护方法及装置-CN202011045045.2有效
发明人：姜鹏飞;康红普;王子越;刘畅;韦尧中;罗超;郭吉昌;吴拥政;郑仰发;杨建威;曹晓明;陈志良;王涛;伊丙鼎 -专利权人：中煤科工开采研究院有限公司;天地科技股份有限公司
申请日： 2020-09-28 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：本发明涉及巷道支护技术领域，尤其涉及表面喷涂与负压抽浆充填裂隙的巷道联合支护方法及装置，表面喷涂与负压抽浆充填裂隙的巷道联合支护方法，包括：喷涂处理：沿巷道的掘进方向对围岩的表面进行喷涂，以在围岩的表面形成喷护层；抽浆处理：对表面已形成喷护层的围岩的裂隙进行负压抽气，以使喷护层中呈膏体或流体状的喷涂材料进入围岩的裂隙；沿巷道的掘进方向，在抽浆处理的前方持续进行喷涂处理。实现巷道围岩表面喷涂和抽浆充填的联合加固与支护，减少等待喷涂材料固化的时间，提高巷道掘进效率，利用抽气负压形成的大气压力支护围岩，然后在喷涂材料固化段利用锚固装置进行永久支护，从而综合实现围岩的大气压力临时支护和负压抽浆加固。
表面喷涂负压抽浆充填裂隙巷道联合支护方法装置

[发明专利]负压抽浆方法、支护方法及支护系统-CN202011043170.X有效
发明人：姜鹏飞;康红普;王子越;韦尧中;刘畅;罗超;郭吉昌;杨建威;郑仰发;王涛;祝凌甫;曹晓明;陈志良 -专利权人：中煤科工开采研究院有限公司;天地科技股份有限公司
申请日： 2020-09-28 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：本发明涉及巷道支护技术领域，尤其涉及负压抽浆方法、支护方法及支护系统，其中负压抽浆方法，包括：喷涂处理：沿巷道的掘进方向对围岩的表面进行喷涂，以在围岩的表面形成喷护层；抽浆处理：对表面已形成喷护层的围岩的裂隙进行负压抽气，以使喷护层中呈膏体或流体状的喷涂材料进入围岩的裂隙；沿巷道的掘进方向，在抽浆处理的前方持续进行喷涂处理。实现巷道围岩表面喷涂和抽浆充填的联合加固与支护，减少等待喷涂材料固化的时间，提高巷道掘进效率，利用抽气负压形成的大气压力支护围岩，然后在喷涂材料固化段利用锚固装置进行永久支护，从而综合实现围岩的大气压力临时支护、负压抽浆加固和钻注一体锚杆永久支护。
负压抽浆方法支护系统

[发明专利]形成巷道大气压力支护的抽气系统及方法-CN202011042217.0有效
发明人：康红普;姜鹏飞;王子越;韦尧中;刘畅;郭吉昌;罗超;曹晓明;陈志良;郑仰发;杨建威;孙志勇;王涛 -专利权人：中煤科工开采研究院有限公司;天地科技股份有限公司
申请日： 2020-09-28 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： E21D11/00 文献下载
摘要：本申请公开了一种形成巷道大气压力支护的抽气系统及方法，该系统包括：喷涂装置，用于喷涂将喷涂材料喷涂到新形成的巷道表面，以在围岩表面形成一层密封喷层；抽真空子系统，用于从围岩表面未喷涂区域内抽取围岩间隙内的气体，以使围岩处于负压状态；气压传感器，用于在抽气过程中检测围岩间隙内的当前气压；控制器，用于控制抽真空子系统，并根据当前气压，对抽真空子系统的工作参数进行调整。通过自动抽取围岩间隙内部气体，使围岩内外表面形成压差，即围岩内部处于负压状态，从而可通过大气压力对新形成的巷道进行有效支护。此外，实时检测围岩间隙内当前气压，根据当前气压对抽真空子系统工作参数进行调整，确保巷道中临时支护的形成效率。
形成巷道大气压力支护系统方法

[发明专利]基于喷涂的巷道支护形成方法及系统-CN202011042232.5有效
发明人：康红普;姜鹏飞;王子越;韦尧中;刘畅;高富强;郭吉昌;罗超;曹晓明;陈志良;王正胜;郑仰发 -专利权人：中煤科工开采研究院有限公司;天地科技股份有限公司
申请日： 2020-09-28 - 公布日： 2023-01-10 - 主分类号： E21D11/00 文献下载
摘要：本申请公开了一种基于喷涂的巷道支护形成方法及系统，巷道掘进施工作业由多个作业循环单元组成，每一个作业循环单元包括以下步骤：掘进至少一个排距以形成新掘巷道；将喷涂材料喷涂到新形成的巷道表面，以在围岩表面形成一层密封喷层，其中，所述密封喷层的粘结性能和密封性能需要满足预设条件，且具有抗拉和韧性用于形成支护。本申请通过喷层的方式对新形成的巷道进行有效支护，实现前掘后支，工艺流程简便。无需采用掘进机机载式顶棚或自移棚式支架，对围岩进行支护，可以降低耗时时长以及提升巷道可支护的面积，满足煤矿巷道快速掘进的需求。此外，无需人工搬运的方式，对巷道进行支护，可以降低人工劳动强度，提升支护效率。
基于喷涂巷道支护形成方法系统

[发明专利]具有临时均布支护功能的煤巷掘进装备和系统-CN202011042922.0有效
发明人：姜鹏飞;康红普;王子越;刘畅;韦尧中;吴拥政;陈志良;郭吉昌;罗超;曹晓明;杨建威;郑仰发;孙晓冬 -专利权人：中煤科工开采研究院有限公司;天地科技股份有限公司
申请日： 2020-09-28 - 公布日： 2023-01-10 - 主分类号： E21C25/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有临时均布支护功能的煤巷掘进装备和系统。该煤巷掘进装备包括：掘进装置；临时支护装置，临时支护装置包括喷涂装置和密封抽气装置；喷涂装置设置在第一机械臂上，第一机械臂控制喷涂装置将喷涂材料喷涂到新掘巷道的围岩表面，在围岩表面形成一层密封喷层；密封抽气装置设置在第二机械臂上，密封抽气装置内部设有抽气通路，第二机械臂控制密封抽气装置贴附在喷涂装置在围岩表面预留的未喷涂位置处，使得密封抽气装置外部与密封喷层相互封闭，抽气通路与围岩裂隙相互联通，用于抽出围岩裂隙内的空气，使围岩处于负压状态。该装备可通过临时支护装置抽出围岩内的空气，使围岩处于负压状态，以产生对新形成巷道的临时支护效果。
具有临时支护功能掘进装备系统

[发明专利]基于喷层与大气压力的煤巷快速掘进方法及装备-CN202011043666.7有效
发明人：康红普;姜鹏飞;王子越;刘畅;郭吉昌;罗超;韦尧中;曹晓明;陈志良;杨建威;郑仰发 -专利权人：中煤科工开采研究院有限公司;天地科技股份有限公司
申请日： 2020-09-28 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于喷层与大气压力的煤巷快速掘进方法及装备，属于煤矿巷道掘进与支护技术领域，包括掘进、临时支护、永久支护、运输、通风等环节。本发明采用部分断面或全断面掘进机进行掘进，掘进完成后立即向围岩表面喷涂密封材料封闭围岩，通过泵吸设备抽出围岩裂隙内空气，使围岩内处于负压状态，通过大气压力对围岩临时支护；掘进装置后方紧跟锚杆台车，进行永久支护施工。本发明采用喷层抽气形成负压的方式，可有效支护新形成巷道断面，降低空顶、空帮距，避免掘进和支护设备的反复换位作业，实现前掘后支，工艺流程简便，效率高，可明显提高煤巷成巷速度，缓解采掘接续紧张。
基于大气压力快速掘进方法装备

[发明专利]临时支护与钻注一体化锚杆复合支护系统及施工方法-CN202011043657.8有效
发明人：康红普;姜鹏飞;王子越;罗超;韦尧中;刘畅;郭吉昌;杨建威;吴拥政;高富强;林健;郑仰发;曹晓明;陈志良 -专利权人：中煤科工开采研究院有限公司;天地科技股份有限公司
申请日： 2020-09-28 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：本发明涉及煤矿巷道支护技术领域，提供了临时支护与钻注一体化锚杆复合支护系统及施工方法。临时支护与钻注一体化锚杆复合支护系统，包括：第一支护装置，所述第一支护装置包括吸盘架、钻管和真空泵；第二支护装置，所述第二支护装置包括锚杆机构、驱动机构、注浆机构和推进机构。本发明可在巷道围岩内快速形成负压，利用大气压力对围岩进行可靠的临时支护，提高了支护效果；实现了锚杆支护装置钻孔、注浆锚固、预紧一体化，结构简单，操作方便，简化施工工序，保证了支护效果，提高支护效率，实现自动化作业。
临时支护一体化复合系统施工方法

[发明专利]一种快速钻孔封孔一体化钻杆-CN202011043641.7有效
发明人：韦尧中;刘畅;姜鹏飞;王子越;罗超;郭吉昌;曹晓明;陈志良;郑仰发;杨建威 -专利权人：中煤科工开采研究院有限公司;天地科技股份有限公司
申请日： 2020-09-28 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： E21B7/04 文献下载
摘要：本发明涉及煤矿巷道掘进与支护技术领域，提供一种快速钻孔封孔钻杆，其包括吸盘架、密封吸附结构、柔性密封套、球轴承、轴套和钻杆，密封吸附结构设置于吸盘架一侧，球轴承固定于吸盘架上，钻杆穿过吸盘架，且通过球轴承与吸盘架转动连接，轴套转动连接在钻杆上，轴套位于吸盘架背离密封吸附结构一侧，密封吸附结构设置于吸盘架背离密封吸附结构一侧，柔性密封套套设在钻杆外部，柔性密封套一端与吸盘架固定连接，另一端与轴套的侧壁固定连接，柔性密封套形成吸盘架与钻杆连接位置的密封结构。本发明提供的快速钻孔封孔一体化钻杆，能够一次性快速完成钻孔、封孔、负压抽气三道工序，操作简单，设备可靠。
一种快速钻孔一体化钻杆

[发明专利]巷道掘进与支护综合试验台-CN202011043635.1有效
发明人：康红普;姜鹏飞;郭吉昌;刘畅;王子越;罗超;韦尧中;杨建威;郑仰发;李传涛;曹晓明;陈志良 -专利权人：中煤科工开采研究院有限公司;天地科技股份有限公司
申请日： 2020-09-28 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本发明涉及煤炭巷道掘进与支护技术领域，提供了巷道掘进与支护综合试验台，该巷道掘进与支护综合试验台包括试验台本体，试验台本体下部设置有巷道模型通道。本发明提供的巷道掘进与支护综合试验台能够为煤炭行业巷道掘进和支护提供新技术的综合试验平台，为井下的现场实际试验提供前期的原理性验证和工艺技术可行性验证。相对于井下现场试验，本发明提供的巷道掘进与支护综合试验台可以减少人力和物力成本，避免对井下生产的影响，是促进行业新技术发展的有效平台。
巷道掘进支护综合试验台

[发明专利]负压支护作用试验装置及测试方法-CN202011043682.6有效
发明人：刘畅;韦尧中;康红普;姜鹏飞;王子越;罗超;郭吉昌;郑仰发;杨建威;曹晓明;陈志良 -专利权人：中煤科工开采研究院有限公司;天地科技股份有限公司
申请日： 2020-09-28 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： G01M13/00 文献下载
摘要：本发明涉及煤矿巷道掘进与支护技术领域，提供了负压支护作用试验装置及测试方法，其中，负压支护作用试验装置包括承载箱体、巷道围岩模型、围岩内抽气装置、真空系统、传感器和数据采集系统，能够模拟巷道围岩负压支护工艺流程，并获取巷道围岩内部所受气压支护力大小，测试大气压力对巷道围岩的支护力、新掘巷道表面透气性对支护效果的影响、围岩密封喷涂材料的密封性以及快速形成负压支护力的工艺及装备的可行性。
支护作用试验装置测试方法

[发明专利]基于密封薄膜与大气压力的巷道围岩支护方法与装置-CN202011043684.5有效
发明人：康红普;姜鹏飞;王子越;吕华文;刘畅;韦尧中;罗超;郭吉昌;曹晓明;陈志良;杨建威;郑仰发 -专利权人：中煤科工开采研究院有限公司;天地科技股份有限公司
申请日： 2020-09-28 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：本发明涉及煤矿巷道掘进与支护技术领域，提供了一种基于密封薄膜与大气压力的巷道围岩支护方法与装置，所述方法包括如下步骤：挖掘巷道后，清理巷道内围岩的表面；对所述围岩的表面，进行裂隙的综合测评；在所述围岩的表面铺设密封薄膜，并设置一块抽气口；自所述抽气口，对所述围岩的裂隙进行抽气处理，使所述围岩的裂隙内形成负压，在所述密封薄膜内外形成压差。本发明采用对围岩表面铺设高强度的密封薄膜，利用负压抽气实现大气压力对薄膜及围岩表面主动支护的方法，只需操作薄膜贴附执行机构、抽气系统，即可完成主动的、支护力强度大的临时支护，避免了人工搬运重型的支护材料及调动掘进机的繁琐工作，能够为掘进工作面提供强力的临时支护。
基于密封薄膜大气压力巷道围岩支护方法装置

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